CN105421633A - 一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，包括立柱、柱帽、暗梁以及多块正方形的密肋板，立柱为竖向设置的多根，多根立柱呈均匀的点阵状分布，暗梁为纵横交错设置的多根梁，相邻的立柱之间均设置有一条暗梁，每四根立柱和四条暗梁围成一个正方形的刚性框，每一个正方形刚性框中，暗梁的两侧沿暗梁长度方向均设置有与暗梁相平行的且呈连续状分布的空心上板带，空心上板带的两端延伸至对应的柱帽处，位于刚性框中心位置处设置有尺寸大于密肋板的中心平板，密肋板位于中心平板与空心上板带之间。该混合型楼盖能够减轻轻楼板自重，采用中心平板和密肋板共同承重，使得该楼盖兼具空心楼盖和密肋楼盖的优点。

Description

一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖

技术领域

本发明涉及建筑结构中的楼盖结构，具体是指一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，该混合型楼盖适用于办公楼宇、仓库厂房、地下车库、大型商场、学校教学楼以及图书馆等大跨度的建筑。

背景技术

空心楼盖和密肋楼盖在实现大开间的同时可以降低结构层高，还具有混凝土用量少、结构自重轻、地震作用力小、结构的隔声、隔热性能好的特点，还能节约能源、降低建造和使用的成本，可以产生良好的经济效益和社会效益，是绿色环保建筑的优先选择，在实际工程中应用越来越广。

现浇空心楼盖就是按一定规则放置埋入式填充体后，经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。现浇密肋楼盖就是采用外露填充体，经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。

目前常见的密肋楼盖如图1所示，楼盖包括立柱1、柱帽2、暗梁3以及多块正方形的密肋梁格4，密肋梁格4的边长为1m，立柱1为竖向设置的多根，多根立柱1呈均匀的点阵状分布，柱帽2的数量与立柱1的数量相等，每一个柱帽2均浇筑在对应的一根立柱1的周围，暗梁3为纵横交错设置的多根梁，相邻的立柱1之间均设置有一条暗梁3，每四根立柱1和四条暗梁3围成一个正方形的刚性框，由此形成多个均匀排布的刚性框，四根立柱1分别位于该正方形的四个顶点上，四条暗梁3分别构成该正方形的四条边。

该密肋楼盖中，每一个由四根立柱1和四条暗梁3所围成的正方形刚性框中，多块正方形的密肋梁格4均匀铺设在该刚形框内，由此构成整个密肋楼盖。

申请号为200920269370.X的中国专利文献公开了一种建筑空心楼盖，具体地说是一种新型密肋梁空心楼盖。目的是克服现有技术形成空心楼盖时带来的模具上浮、上下板厚不一的问题，提供一种新型密肋梁空心楼盖。本发明的具体技术方案为：新型密肋梁空心楼盖，它包括预制空腔构件和现浇钢筋混凝土密肋梁，所述的楼盖的上面是由密肋梁的上面和顶板的上面形成的，楼盖的下面是由密肋梁的下面和底板的下面形成的。其有益效果为：降低了传统密肋梁空心楼盖的施工难度。和现有技术相比具有梁肋窄、肋间距小，且能够相互交叉约束和大幅度提高承载能力等特点。上下板在加工预制可使厚度降到最低，混凝土的质量更密实、更可靠。

申请号为201310490037.2的中国专利文献公开了一种双向密肋空腔楼盖及施工方法，所述双向密肋空腔楼盖由至少一向的钢制密肋梁、预制板、滑杆、现浇板、空腔和另一向的密肋梁组成，所述滑杆位于钢制密肋梁的腹部，预制板沿滑杆上下滑动，所述预制板滑至滑杆上端时成为现浇板的底模板，预制板滑至滑杆下端时与一向的钢制密肋梁、另一向的密肋梁及现浇板围合成空腔，共同组成双向密肋空腔楼盖。其适用跨度大、承载力大、施工方便、结构高度低、板底平整、保温隔热隔声效果好、防火性能优良，具有钢结构和混凝土结构双向密肋楼盖的双重优点，适合于大跨度、超大跨度的土木工程。

申请号为200420103009.7的中国专利文献公开了一种现浇混凝土暗密肋空心楼盖，属于建筑结构技术领域。尤其适用于工业与民用建筑的有梁、无梁空心楼板，它是一次成型混凝土浇注的暗密肋空心楼板中使用预制空腔构件的技术。一种现浇混凝土暗密肋无板式空心楼盖，其特征在于：由呈网格状排列的钢筋或钢混凝土肋与放置在肋之间形成的矩形或菱形空隙中的空腔构件构成，肋高与空腔构件相同且形状相互配合。使用这种楼盖可以使与其一次成型混凝土浇注的楼层大幅度减轻重量，提高抗震性能，而且具有良好的隔音效果，又便于使用者自行设计居室间隔和实施装饰装修。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，该混合型楼盖能够减轻轻楼板自重，采用中心平板和密肋梁格共同承重，使得该混合型楼盖兼具空心楼盖和密肋楼盖的优点，不但具有良好的承重效果，而且具有更好的结构刚度和经济性。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，所述楼盖包括立柱、柱帽、暗梁以及多块正方形的密肋梁格，所述的立柱为竖向设置的多根，多根立柱呈均匀的点阵状分布，所述柱帽的数量与立柱的数量相等，每一个柱帽均浇筑在对应的一根立柱的周围，所述暗梁为纵横交错设置的多根梁，相邻的立柱之间均设置有一条暗梁，每四根立柱和四条暗梁围成一个正方形的刚性框，由此形成多个均匀排布的刚性框，四根立柱分别位于该正方形的四个顶点上，四条暗梁分别构成该正方形的四条边，其特征在于：所述的每一个正方形刚性框中，暗梁的两侧沿暗梁长度方向均设置有与暗梁相平行的且呈连续状分布的空心上板带，空心上板带的两端延伸至对应的柱帽处，与对应的柱帽相接触，位于刚性框中心位置处设置有尺寸大于密肋梁格的中心平板，所述的密肋梁格位于所述中心平板与空心上板带之间，密肋梁格环围中心平板，空心上板带环围密肋梁格。

本发明的楼盖为空心上板带、密肋梁格加中心平板的混合型楼盖，将原来密肋楼盖暗梁两侧的密肋梁格用空心上板带替代，同时将位于中间区域的多块密肋梁格用中心平板替代，如此不但能够减轻楼板自重，同时该混合型楼盖采用中心平板和密肋梁格共同承重，具有良好的承重效果，而且兼具中心平板和密肋梁格的优点，具有更好的结构刚度和经济性。

本发明中，所述的密肋梁格、中心平板与空心上板带三者的上端相平齐，下端也相平齐。

本发明中，所述中心平板为正方形板，中心平板的边长为密肋梁格边长的N倍，其中，2≤N≤6，且N为自然数。

本发明中，中心平板的边长为密肋梁格边长的3倍。

本发明中，所述空心上板带的带宽与密肋梁格的边长相等。

本发明中，所述空心上板带为空心箱体结构，空心上板带沿带宽方向设置有至少一个空腔，每一个空腔均沿空心上板带的长度方向贯通设置。

本发明中，所述空腔为三个结构相同的长方体腔，三个空腔沿空心上板带带宽方向并排设置。

本发明中，所述楼盖为跨度为7～12m的大跨度楼盖。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

(1)本发明的楼盖为空心上板带、密肋梁格加中心平板的混合型楼盖，将原来密肋楼盖暗梁两侧的密肋梁格用空心上板带替代，同时将位于中间区域的多块密肋梁格用中心平板替代，能够减轻楼板自重，中心平板的自重仅为原区域密肋梁格自重的一半，即中心平板比原区域密肋梁格减轻楼板自重一倍左右，同时该混合型楼盖采用中心平板和密肋梁格共同承重，具有良好的承重效果，具有更好的结构刚度和经济性。

(2)本发明的混合型楼盖将原来密肋楼盖暗梁两侧的密肋梁格用空心上板带替代，是对传统密肋楼盖的一种改良，利用空心上板带刚度比密肋梁格刚度大的特点，提高楼板刚度，使楼板的变形减小，同时提高了结构整体刚度，减小结构在风荷载作用下的位移和地震作用下的位移。

(3)本发明的混合型楼盖位于中间区域的多块密肋梁格用中心平板替代，减轻楼板自重，从而减小基础负荷和结构的地震力，有效降低结构造价。

(4)本发明的混合型楼盖采用空心上板带、密肋梁格加中心平板后，楼盖的刚度提高后，边肋梁次肋梁控制配筋的支座弯矩、跨中弯矩和支座剪力都比传统密肋楼盖有所减小，相比传统密肋楼盖，空心上板带、密肋梁格加中心平板的混合楼盖更加经济。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有密肋楼盖的整体结构示意图；

图2是本发明混合型楼盖的整体结构示意图；

图3是图2的1—1剖面图；

图4是图2的2—2剖面图；

图5是图2的3—3剖面图；

图6为本发明GSSAP全框架梁标准层模型图；

图7为本发明GSSAP全框架梁密肋梁格的标准层模型图；

图8为本发明GSSAP空心梁密肋梁格+中心平板组合结构的标准层模型图；

图9为本发明GSSAP全框架梁密肋梁格的竖向位移等位移量示意图，单位为mm；

图10为本发明GSSAP空心梁密肋梁格+中心平板组合结构竖向位移等位移量示意图，单位为mm；

图11为本发明GSSAP楼板梁内力结构示意图。

附图标记说明

1—立柱，2—柱帽，3—暗梁，4—密肋梁格，5—空心上板带，51—空腔，

6—中心平板，7—边肋梁，8—次肋梁Ⅰ，9—次肋梁Ⅱ。

具体实施方式

如图2至图5所示一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，该楼盖为跨度为10m的大跨度楼盖，该楼盖同样适用于跨度为7～12m的大跨度楼盖。

楼盖包括立柱1、柱帽2、暗梁3以及多块正方形的密肋梁格4，密肋梁格4的边长为1m，立柱1为竖向设置的多根，多根立柱1呈均匀的点阵状分布，柱帽2的数量与立柱1的数量相等，每一个柱帽2均浇筑在对应的一根立柱1的周围，暗梁3为纵横交错设置的多根梁，相邻的立柱1之间均设置有一条暗梁3，每四根立柱1和四条暗梁3围成一个正方形的刚性框，由此形成多个均匀排布的刚性框，四根立柱1分别位于该正方形的四个顶点上，四条暗梁3分别构成该正方形的四条边。

本实施例中，每一个由四根立柱1和四条暗梁3所围成的正方形刚性框中，暗梁3的两侧沿暗梁3长度方向均设置有与暗梁3相平行的且呈连续状分布的空心上板带5，空心上板带5的两端延伸至对应的柱帽2处，与对应的柱帽2相接触，空心上板带5的带宽与密肋梁格4的边长相等，为1m，带长为相邻的两个柱帽2之间的距离，位于刚性框中心位置处设置有尺寸大于密肋梁格4的中心平板6，中心平板6为正方形板，中心平板6的边长为密肋梁格4边长的3倍，为3m，密肋梁格4位于中心平板6与空心上板带5之间，多块密肋梁格4围成一个密肋梁格圈，密肋梁格4环围中心平板6，空心上板带5环围密肋梁格4，密肋梁格4、中心平板6与空心上板带5三者的上端相平齐，下端也相平齐，立柱1的上端高于密肋梁格4的上端，且下端低于密肋梁格4的下端。

本实施例中，空心上板带5为空心箱体结构，空心上板带5沿带宽方向并排设置有三个空腔51，三个空腔51为结构相同的长方体腔，每一个空腔51均沿空心上板带5的长度方向贯通设置。

作为本实施例的变换，中心平板6的边长取值可以为密肋梁格4边长的N倍，其中，2≤N≤6，且N为自然数。

作为本实施例的变换，空心上板带5沿带宽方向设置有至少一个空腔51，比如一个或两个，每一个空腔51均沿空心上板带5的长度方向贯通设置。

本实施例的混合型楼盖兼具空心楼盖和密肋楼盖的优点，使楼板具有更好的结构刚度和经济性。该混合型楼盖可广泛适用于办公楼宇、仓库厂房、地下车库、大型商场、学校教学楼以及图书馆等大跨度的建筑。

如图6至图11所示，建立一个15层的GSSAP框架模型，GSSAP为广厦建筑结构通用有限元软件，采用广厦软件进行计算分析，层高为3米，7度抗震，柱跨度8.4米，楼板厚80mm，主梁截面为690mm*380mm，肋梁截面为180mm*380mm，肋梁间距为1120mm。楼面荷载：恒载1.5KN/m²、活载5KN/m²。

图7所示的为全框架梁密肋梁格，按实际情况在模型输入全部框架梁，全框架梁密肋梁格按真实情况建模，楼板按实际厚度输入。

图8所示的为空心梁密肋梁格+中心平板组合结构，将密肋楼板模型柱上板带区域改为中心平板，取消柱上板带次肋梁，同时取消中间部分次肋梁，只保留80mm厚平板，中心平板板厚380mm，空心内模箱体尺寸为940mm(长)*280mm(宽)*235mm(高)。顺肋宽50mm，横肋宽0mm。

通过GSSAP软件进行相关计算分析，计算结果如下：

表1：GSSAP全框架梁密肋梁格与空心梁密肋梁格+中心平板组合结构的整体位移对照表，单位为mm

由表1可见，密肋梁格改为空心梁密肋梁格+中心平板组合结构后，模型刚度有所提高，风荷载作用下的位移和地震作用下的位移都比框架梁密肋梁格小。

表2：GSSAP全框架梁密肋梁格与空心梁密肋梁格+中心平板组合结构的竖向位移对照表，单位为mm

由表2所见，密肋梁格改为空心梁密肋梁格+中心平板组合结构后梁跨中位移比框架梁密肋梁格小，板跨中位移和柱帽边位移变化不大。

表3：GSSAP全框架梁密肋梁格与空心梁密肋梁格+中心平板组合结构中主梁的支座弯矩、跨中弯矩以及支座剪力对照表

由表3可见，密肋梁格改为空心梁密肋梁格+中心平板组合结构后，主梁支座弯矩有所增大，主梁跨中弯矩有所减小，主梁支座剪力都比框架梁密肋梁格有所增大。

表4：GSSAP全框架梁密肋梁格与空心梁密肋梁格+中心平板组合结构中边肋梁的支座弯矩、跨中弯矩以及支座剪力对照表

由表4可见，密肋梁格改为空心梁密肋梁格+中心平板组合结构后，边肋梁控制配筋的支座弯矩、跨中弯矩和支座剪力都比框架梁密肋梁格有所减小。

表5：GSSAP全框架梁密肋梁格与空心梁密肋梁格+中心平板组合结构中主梁+两条边肋梁的支座弯矩、跨中弯矩以及支座剪力对照表

表6：GSSAP全框架梁密肋梁格与空心梁密肋梁格+中心平板组合结构中次肋梁Ⅰ的支座弯矩、跨中弯矩以及支座剪力对照表

表7：GSSAP全框架梁密肋梁格与空心梁密肋梁格+中心平板组合结构中次肋梁Ⅱ的支座弯矩、跨中弯矩以及支座剪力对照表

从表5至表7可见，密肋梁格改为空心梁密肋梁格+中心平板组合结构后，次肋梁控制配筋的支座弯矩、跨中弯矩和支座剪力都比框架梁密肋梁格有所减小。

通过以上GSSAP计算分析可知：

1、从计算结果可见，空心梁密肋梁格+中心平板组合结构通过将密肋梁格柱上板带改为中心平板，提高了结构整体刚度，风荷载作用下的位移和地震作用下的位移都比密肋梁格小和中心平板相差不大。同时去掉中间部分肋梁后结构刚度基本不变，跨中楼板自重的减轻正好有利于结构地震力的减小。

2、空心梁密肋梁格+中心平板组合结构主梁控制配筋的支座弯矩、跨中弯矩和支座剪力，边肋梁次肋梁控制配筋的支座弯矩、跨中弯矩和支座剪力都比密肋梁格有所减小。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，所述楼盖包括立柱、柱帽、暗梁以及多块正方形的密肋梁格，所述的立柱为竖向设置的多根，多根立柱呈均匀的点阵状分布，所述柱帽的数量与立柱的数量相等，每一个柱帽均浇筑在对应的一根立柱的周围，所述暗梁为纵横交错设置的多根梁，相邻的立柱之间均设置有一条暗梁，每四根立柱和四条暗梁围成一个正方形的刚性框，由此形成多个均匀排布的刚性框，四根立柱分别位于该正方形的四个顶点上，四条暗梁分别构成该正方形的四条边，其特征在于：所述的每一个正方形刚性框中，暗梁的两侧沿暗梁长度方向均设置有与暗梁相平行的且呈连续状分布的空心上板带，空心上板带的两端延伸至对应的柱帽处，与对应的柱帽相接触，位于刚性框中心位置处设置有尺寸大于密肋梁格的中心平板，所述的密肋梁格位于所述中心平板与空心上板带之间，密肋梁格环围中心平板，空心上板带环围密肋梁格。

2.根据权利要求1所述的能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，其特征在于：所述的密肋梁格、中心平板与空心上板带三者的上端相平齐，下端也相平齐。

3.根据权利要求1所述的能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，其特征在于：所述中心平板为正方形板，中心平板的边长为密肋梁格边长的N倍，其中，2≤N≤6，且N为自然数。

4.根据权利要求3所述的能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，其特征在于：中心平板的边长为密肋梁格边长的3倍。

5.根据权利要求1所述的能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，其特征在于：所述空心上板带的带宽与密肋梁格的边长相等。

6.根据权利要求1所述的能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，其特征在于：所述空心上板带为空心箱体结构，空心上板带沿带宽方向设置有至少一个空腔，每一个空腔均沿空心上板带的长度方向贯通设置。

7.根据权利要求6所述的能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，其特征在于：所述空腔为三个结构相同的长方体腔，三个空腔沿空心上板带带宽方向并排设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的能够减轻自重且具有良好结构刚度的混合型楼盖，其特征在于：所述楼盖为跨度为7～12m的大跨度楼盖。